кондёры билеты к экзамену / 45 абсорбцион ХМ
..pdf45 Абсорбционные холодильные машины. Пароэжекторные холодильные машины
Абсорбционные холодильные машины – АБХМ – это отдельный класс устройств, который использует безопасные для окружающей среды технологии для выработки холода – тепла для кондиционирования воздуха и иных процессов охлаждения. Абсорбционные холодильные машины – АБХМ выпускаются такими известными фирмами как: Carrier, Trane, York, Broad. Абсорбционные холодильные машины – АБХМ работают на натуральных холодильных агентах (хладагентах), а в качестве топлива используются – нефть, газ или их производные, био-топливо, пар, горячая вода, солнечная энергия или избыток тепловой энергии газовых турбин – поршневых электростанций.
Принцип действия:
Принцип действия основан на том, что вода в условиях вакуума испаряется при низких температурах, и при испарении уносит тепло от воздуха системы кондиционирования. В АБХМ – раствор бромистого лития (LiBr) – очень сильный абсорбент воды – поглощает пар (переносящий тепло охлаждающей воды), превращаясь в разбавленный раствор, который откачивается в генератор, где выпаривается, нагреваясь от горячего пара, воды, выхлопных газов и т.п. Концентрированный раствор LiBr возвращается в абсорбер, а водяной пар направляется в конденсатор, чтобы процесс повторился.
КПД = 0,64-0,66.
Виды:
По схеме работы делятся на агрегаты прямого действия – в которых используется непосредственно процесс горения различных видов топлива (газ, дизельное топливо, керосин), и одно- и двухступенчатые агрегаты на теплоносителях – горячей воде, горячем воздухе выхлопов, паре.
Применение:
В области энергетики, в системах автономного энергоснабжения использование АБХМ перспективно в плане утилизации тепла выхлопных газов электростанций - тригенерации. Применение АБХМ не только позволяет сделать утилизацию тепла выхлопов электростанций круглогодично, но дает прекрасную
возможность отказаться от электрогенерирующих мощностей для использования обычных парокомпрессионных холодильных машин (ПКХМ). Экономика в этом случае достаточно проста – для выработки 1 МВт холода необходимо установить парокомпрессионные холодильные машины электрической мощностью 250-280 кВт. Для выработки этого же количества холода АБХМ требуется 3-4 кВт. Полученный холод может быть использован в системах централизованного кондиционирования или в технологических процессах на производстве.
При всей привлекательности, использование АБХМ в России является пока довольно редким явлением. Основные сдерживающие факторы: неважная осведомленность потребителя о новых технологиях и довольно высокая цена – порядка $400-600 за кВт холодильной мощности. К тому же, до совсем недавнего времени, в России системы централизованного кондиционирования не считались обязательными в промышленном и гражданском строительстве
Пароэжекторные холодильные машины:
Пароэжекторные холодильные машины (ПЭХМ) относятся к группе теплоиспользующих холодильных машин, так как они потребляют извне не механическую, а энергию, передаваемую в форме теплоты. Для привода насосов ПЭХМ потребляют и некоторое количество электроэнергии. Пароэжекторная машина представляет собой систему совмещенных неразделимых процессов прямого и обратного циклов, т. е. в ней совмещены пароэнергетическая установка с двигателем — эжектором и холодильная машина со струйным компрессором — эжектором. Пароэнергетическая установка включает в себя парогенератор, эжектор, конденсатор и насос. В состав холодильной машины входят эжектор, конденсатор, дроссельный (регулирующий), вентиль и испаритель.
Рабочим веществом пароэжекторных машин служит чаще всего вода, а в последнее время и хладоны. Использование воды в качестве рабочего вещества целесообразно вследствие ее безвредности и относительной дешевизны. Однако применить воду в компрессорных машинах невозможно из-за очень больших значений удельного объема сухого насыщенного пара при низких температурах. Так, например, при поддержании в испарителе температуры насыщения 0°С (р = 0,00061 МПа) компрессору пришлось бы отсасывать водяной пар, имеющий
удельный объем 226 м3/кг (для сравнения сухой насыщенный пар хладона R12 имеет объем 0,05566 м3/кг), что можно было бы осуществить лишь при огромных размерах цилиндров или колес в центробежной машине. Это ведет к большим потерям энергии, а также увеличивает стоимость машины. Отсасывание водяного пара из испарителя паровым эжектором позволило создать относительно компактную машину.
Недостатком этих машин является их низкая энергетическая эффективность из-за значительных потерь в эжекторе, а также необходимость поддержания глубокого вакуума в испарителе и конденсаторе.